方冬慧　陳沖彥　王芃

摘要：互通綜合體的設計直接影響山區(qū)高速公路的使用功能和工程造價。本文針對雅康高速公路中瀘定互通綜合體的兩種設計方案，從技術經(jīng)濟性、服務功能、出入便捷程度和實施難度等三方面進行詳細對比分析，討論各方案的優(yōu)缺點，綜合選出一個最適宜的方案。該研究可為其他山區(qū)互通綜合體設計提供參考。

關鍵詞：互通綜合體；雅康高速公路；山區(qū)

隨著我國經(jīng)濟技術的發(fā)展、公路建設進程的逐步加快，高速公路逐漸從平微區(qū)向山嶺區(qū)過渡。困難的地形、復雜的地質和艱巨的建設條件對高速公路的建設提出了極大的挑戰(zhàn)。互通及服務區(qū)作為高速公路上的重要節(jié)點，如何在有限的地形條件下合理布局、控制規(guī)模、實現(xiàn)最大化的服務功能，已經(jīng)成為山區(qū)高速公路設計中的難重點[1]。本文以雅（安）康（定）高速公路中瀘定互通綜合體設計為工程實例，簡要介紹山區(qū)高速互通綜合體設計思路，通過對比兩種設計方案的技術經(jīng)濟性、服務功能、出入便捷程度和實施難度，選出一個最適宜于雅康高速公路中瀘定互通綜合體設計的方案。

一、概述

雅康高速公路通往四川省西部藏族地區(qū)，是《國家公路網(wǎng)規(guī)劃》高速公路G42橫線“上?！啥肌甭?lián)絡線“雅安—葉城”的重要組成部分，是《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》成都引入線“成都—雅安—巴塘—西藏”重要路段。項目的建設對實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略、完善區(qū)域路網(wǎng)、改善民族地區(qū)發(fā)展條件、形成成都至康定重要入藏國防高速通道具有重要意義。

雅康高速項目區(qū)位于四川盆地與青藏高原的過渡地帶、四川三大斷裂帶的Y字形構造交匯部位，面臨“極其復雜的地形、地質、氣候和生態(tài)”條件，凸顯出“高山、高海拔、高烈度地震區(qū)與高速公路建設”之間的矛盾，亟需解決公路安全、抗災、環(huán)保、便捷、經(jīng)濟等一系列復雜技術問題。

瀘定互通位于雅康高速二郎山隧道出口，服務于瀘定縣城及海螺溝風景區(qū)旅游，并與G318線連接，是瀘定至康定唯一出口，距前一互通（新溝互通）14.47Km，與項目終點距離38.842Km。

二、瀘定互通綜合體的設置

（一）交通量預測

根據(jù)交通量預測（如圖1），瀘定互通立交2038年設計交通量雅安向339 pcu/h，康定向175 pcu/h，主交通流為雅安方向。

（二）互通位置選擇

根據(jù)雅安至康定高速公路全線總體設計情況，路線穿越二郎山超特長隧道（13.4km），經(jīng)五里溝至大渡河，設特大橋（1200m）跨越大渡河，此后進入長大連續(xù)縱坡路段，沿大渡河左岸及瓦斯溝兩岸展布，均為高線位橋隧群，地形橫坡較陡、橋隧比例高，均無設置互通條件。因此從地形條件及滿足主線技術指標出發(fā)[2]，二郎山隧道與大渡河特大橋之間，僅有五里溝右岸堡子上臺地明線段落較長，地形相對平緩，是瀘定互通設置的唯一位置。

（三）互通綜合體設置

從雅康高速綜合服務功能分析，二郎山超特長隧道至康定35.81Km，需設置服務區(qū)，以提供車輛檢查、維修、加油、旅客休息及觀景等服務，為車輛及乘客進入二郎山超特長隧道做好充分的準備，利于減少隧道洞內(nèi)交通事故，提高行車安全性。

從二郎山超特長隧道服務功能而言，二郎山隧道進口端（雅安向）存在特長縱坡2%/7235m，出口至終點（康定向）之間存在特長連續(xù)下坡2.44%/30.786Km，需在二郎山隧道康定端設置安全檢查站，對剛行駛完特長連續(xù)下坡的車輛進行制動機械、剎車鼓溫度自檢、冷卻和休息，對進入二郎山隧道內(nèi)超限、違禁車輛強制檢查、引導通過或勸返至G318線，避免隧道內(nèi)發(fā)生重大安全事故。

從二郎山超特長隧道后期運營需求出發(fā)，需在康定端管理處、路政交警執(zhí)法隊、隧道消防站、變電所等重要附屬設施。

受地形條件限制，布設為互通綜合體，涵蓋互通、服務區(qū)、二郎山隧道瀘定安全檢查站、管理設施等綜合功能是必由之路。

三、互通選型

在瀘定互通立交位置明確的前提下，綜合多方面要素，設計中提出了2個方案進行比選。

（一）方案1：雙環(huán)道毗鄰的變異單喇叭形（如圖2）

結合地形，兩側服務區(qū)非對稱布設，盡量增大服務面積，均為20畝，左側進出服務區(qū)采用與主線平行的集散車道，右側進出服務區(qū)采用環(huán)道+平行集散車道模式，設置聯(lián)絡道實現(xiàn)兩側服務區(qū)溝通；設置4條匝道與集散車道相銜接，實現(xiàn)高速出入口功能；瀘定管理處與路政交警執(zhí)法大隊、二郎山隧道變電所、消防站合設于服務區(qū)外側五里溝上游，場坪面積分別為12畝、8畝、5畝、4畝。

匝道及聯(lián)絡道設計速度30～40Km/h，最小平曲線半徑40m，最大縱坡4.0%。

（二）方案2——雙環(huán)道分散的變異單喇叭形（如圖3）

完全利用五里溝現(xiàn)狀平臺，兩側服務區(qū)對稱布設，均為12畝，兩側進出服務區(qū)均采用與主線平行的集散車道，通過地下通道實現(xiàn)兩側服務區(qū)溝通，另E匝道與收費站之間作為可擴展服務區(qū)預留；設置4條匝道與集散車道相銜接，實現(xiàn)高速出入口功能；其余附屬設施設置與方案1相同。

匝道及聯(lián)絡道設計速度30～40Km/h，最小平曲線半徑40m，最大縱坡4.0%。

（三）方案比較

1.技術經(jīng)濟比較

依據(jù)以上方案布設，從線形指標、特殊路基、公路占地、工程規(guī)模及造價等方面，對兩種方案進行比較，結果如表1所示。

由于方案1與地形吻合程度更高，互通整體布局充分繞避了不良地質，因此在工程規(guī)模及土地占用上均有所節(jié)約。

2.服務功能及出入便捷程度

方案1服務區(qū)面積適中，服務功能較強，各轉向交通流與交通量預測相匹配，上下高速更為便捷。但出口環(huán)形匝道緊臨隧道，不利于主線右側進出服務區(qū)。

方案2通過兩側平行集散車道出入服務區(qū)，利于主線進出服務區(qū)。但兩側服務區(qū)面積小、服務功能減弱；且由于互通重心更靠近大里程，轉向交通流繞行里程長，相對方案1：雅安→瀘定主流交通方向增加繞行1080m，瀘定→康定方向增加繞行485m。

從綜合服務功能出發(fā)，方案一更為合理。

3.實施難度

兩方案相比，最大差異為對五里溝臺地右側斷層破碎帶糜粒巖挖方的處理，方案1繞避了該不良地質路段，方案2右側服務區(qū)穿越該區(qū)域，導致挖方邊坡高，并由此造成泥石流溝流通槽下挖深、岸坡高，處治極其困難。

4.比選結論

方案1綜合體功能完善，與地形、地質條件相協(xié)調(diào)，總體方案合理，工程規(guī)模及造價低，因此推薦雙環(huán)道毗鄰的方案1。

四、互通綜合體設計

（一）服務功能實現(xiàn)

瀘定互通與服務區(qū)、安全檢測站合設，兼具各方功能，其交通組織主要由3類功能構成：進出服務區(qū)、上下地方、二郎山隧道進口向安全檢測，功能如圖4所示：

上下地方功能：

雅安至瀘定方向（雙向）：經(jīng)A匝道出，經(jīng)F+E+D匝道入；

康定至瀘定方向（雙向）：經(jīng)C+E+G匝道出，經(jīng)F+B匝道入。

進出服務區(qū)：

雅安至康定向（主線）：經(jīng)A匝道至右側服務區(qū)，經(jīng)I匝道返回主線；

康定至雅安向（主線）：經(jīng)左側貫通車道（H匝道）進出左側服務區(qū)；

雅安至瀘定方向：經(jīng)A匝道進出右側服務區(qū)；

瀘定至雅安方向：經(jīng)D匝道進出左側服務區(qū)；

康定至瀘定方向：經(jīng)A匝道進出右側服務區(qū)；

瀘定至康定方向：不能進出服務區(qū)

二郎山隧道進口安全檢查：

主線安監(jiān)站：設置于左側貫通車道（H匝道），匝道安監(jiān)站與收費廣場合設。

（二）建設功能實現(xiàn)

瀘定互通綜合體利用五里溝地形特點，結合二郎山超特長隧道大量棄渣現(xiàn)狀，采用溝口設置鎖口大壩，填筑基礎場坪，并在填筑的場坪上設置主線或匝道橋梁。

（1）建設程序

按照二郎山隧道掘進出渣→互通綜合體填筑→橋梁預制場建設控制。

（2）工程界面劃分

①大壩工程

以大壩壩頂為鎖口大壩和互通區(qū)工程界面劃分線。

②壩內(nèi)填平工程

大壩內(nèi)沿五里溝溝心設置溝心設計軸線，基本與兩岸等高線平行，橫向填平，縱向采用不陡于1：2的邊坡坡率至原地表。

③互通工程

在壩內(nèi)填平的基礎上進行各匝道設計，壩內(nèi)填平范圍涉及的匝道以填平高程作為基準高程，進行橫斷面設計；位于填平范圍外的匝道采用地面實測資料，進行橫斷面設計。

五、結語

山區(qū)互通綜合體的設計是一項包含多學科交叉的復雜工作。本文通過瀘定互通綜合體的方案比選設計，認為在進行山區(qū)高速互通綜合體設計時一定要深入調(diào)查交通量及合理分析交通流，并結合綜合體區(qū)域的地形地貌特點，盡量為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和人民群眾生活提供便捷，打破常規(guī)，靈活運用技術規(guī)程進行設計。同時并應精益求精，吸取優(yōu)秀設計的精髓，不斷優(yōu)化設計方案，使互通綜合體不僅能充分發(fā)揮其交通運輸及服務功能，而且能使其具有良好的經(jīng)濟性和環(huán)境適應性。（作者單位：1.四川大學錦城學院土木工程系；2.四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院）

參考文獻：

[1]李旭.山區(qū)高速公路一般互通式立交設計淺析[J].湖南交通科技.2010，36（2）：27-29.

[2]JTG D20-2006，公路路線設計規(guī)范[S].

[3]付書穎，張 洋，劉明剛.雅（安）西（昌）高速公路冕寧互通立交的選型與設計[J].公路.2011，（10）：254-256.